Lihtne keritav RGB LED-ahel

Lihtsa RGB (punane, roheline, sinine) liikuva või keriva LED-ekraani saab teha mõne 4017 IC abil. Õppime protseduuri üksikasjalikult.

RGB LED-i mõistmine

RGB LED-id on tänapäeval muutunud üsna populaarseks tänu oma kolm ühes värvilistele funktsioonidele ja kuna neid saab juhtida iseseisvalt, kasutades kolme erinevat toiteallikat.

Ühte huvitavat olen juba arutanud RGB värvisegisti ahel , mida saab kasutada LED-ide värvitugevuse käsitsi seadistamiseks ainulaadsete värvikombinatsioonide loomiseks järkjärguliste üleminekute kaudu.

Kavandatavas RGB keritava LED-ahelas on efekti rakendamiseks sama LED.

Järgmisel pildil on tavaline RGB LED koos sõltumatute pistikutega kolme sisseehitatud RGB LED-i juhtimiseks.

Kavandatud kerimisefekti tekitamiseks vajame 24 sellist LED-i, kui need on hangitud, võib need järjestikku kokku panna, nagu on näidatud järgmisel pildil:

Nagu näha, on katoodid kõik tavalised ja maandatud üksikute 100 oomi takistite kaudu (ühendatud vooluahela negatiivse toiteallikaga).

Anoodi otsi võib näha tähistatud mõne asjakohase numbriga, mis tuleb asjakohaselt ühendada IC 4017 vooluahela vastavate väljundpistikutega, nagu on näidatud järgmisel joonisel:

Kuidas vooluring töötab

Vooluringi toimimist võib mõista järgmiste punktide abil:

Näeme nelja IC 4017, 10-astmelise Johnsoni kümnendiku loenduri / jagaja seadet, mis on kaskaaditud erilisel viisil nii, et kavandatud kerimisefekt saavutatakse kujundusega.

Pistik nr 14, mis on IC-de sisendsignaal, on kõik ühendatud ja integreeritud kella allikaga, mida saab hõlpsasti saavutada mis tahes standardsest astmelisest vooluringist, näiteks IC 555, transistori astable, 4060 vooluahela või lihtsalt NAND värava ostsillaatori ahel.

Astable ahelale seatud sageduse kiirus otsustab LED-ide kerimise efekti kiiruse.

Kui toide on sisse lülitatud, sunnib C1 IC1 tihvti nr 15 hetkega kõrgele minema. See tõstab IC1 tihvti # 3 kõrgele, samal ajal kui ülejäänud IC1 pinouts on loogika nullis.

Kui IC1 tihvt nr 3 läheb kõrgele, põhjustab ka IC2 tihvti # 15 kõrge tõusu, mis paneb samamoodi ka IC2 tihvti nr 3 kõrge loogika ja kõik selle muud tihvtid loogika nulli ...... see omakorda sunnib IC3 ja IC4 läbima identse pinout-orientatsiooni komplekti.

Nii et toitelüliti ajal saavad kõik 4017 IC-d ülaltoodud seisundi ja jäävad puudega, veendudes, et esialgu hoitakse kõiki RGB-LEDe välja lülitatud.

Kuid hetkel, mil C1 täielikult laeb, vabastatakse IC1 tihvt nr 15 C1 poolt loodud kõrgest ja nüüd suudab see reageerida kelladele ning selle käigus liigub selle tihvtist nr 3 tulenev kõrge loogika jada järgmise tihvti # juurde 2 .... esimene RGB string süttib nüüd (esimene punane string süttib).

Kui IC1 nööpnõel nr 3 muutub madalaks, lülitub ka IC2 nüüd sisse ja on üsna samamoodi valmis reageerima järgmisele kellale nööbi nr 14 juures.

Seetõttu hetkel, kui IC1 loogika jada nihkub pin2-lt pin4-le edasi, vastab IC2, surudes tihvti kõrgel oma tihvtilt nr 3 kuni tihvtini nr 4 ... järgmine RGB string süttib nüüd (roheline string süttib ja asendab eelmise punane LED-string, punane liigutatakse järgmisele RGB-stringile).

Järgnevate IC-de tihvti nr 14 juures olevate kelladega järgnevad samad IC 3 ja IC4, nii et RGB string paistab nüüd liikuvat või kerivat üle antud 8 järgneva LED-riba.

Kui järjestamine kulgeb üle 4 kaskaadiga 4017 IC, jõuab teatud ajahetkel viimane loogikaimpulss IC4 tihvtile nr 11, niipea kui see juhtub, pistab selle tihvti kõrge loogika koheselt IC1 tihvti nr 15 ja sunnib seda lähtestamiseks ja algasendisse naasmiseks ning tsükkel algab uuesti ....

Ülaltoodud RGB kerimisefekt ei pruugi olla liiga muljetavaldav, kuna liikuv muster oleks viisil, nagu R> G> B ......, see tähendab, et üks värv ilmub teise taga.

Huvitavama välimuse saavutamiseks viisil, nagu R> R> R> R> G> G> G> G> B> B> B> B ..... ja nii edasi, peame rakendama järgmist See näitab 4-kanalilist kujundust, suurema arvu kanalite jaoks võite lihtsalt jätkata IC 4017 IC-de identset lisamist, nagu on selgitatud järgmistes lõikudes.

RGB liikuva tähestiku kuvalülitus

Selle järgmise vooluahela eesmärk on genereerida järjestuse muster punaste, roheliste, siniste või RGB LED-ide rühma kohal, mis loob ilusa liikuva või nihkuva ülemineku efekti punasest roheliseks siniseks ja tagasi punaseks.

Kavandatud RGB LED-i tähestiku jälitamise ahela peamist juhtimisahelat on näha allpool, mis koosneb 3 Johnsoni kümnendi loendurist 4017 IC ja kellageneraatori IC 555.

Kuidas RGB efekt töötab

Proovime kõigepealt mõista selle etapi rolli ja seda, kuidas see peaks töötama RGB LED-efekti.

555 IC asteldava kella generaatori etapp on kaasatud sekveneerimisimpulsi genereerimiseks kolmele IC-le, mille tihvti14 saab kombineerida ja ühendada IC 555 väljundiga vajalikuks käivitamiseks.

Kui toide on sisse lülitatud, lähtestab IC1 4017 pin15-ga ühendatud 0,1uF kondensaator selle IC nii, et järjestamine saab alata selle IC pin3-st, see tähendab pin3> 2> 4> 7> 10 ... ja nii edasi vastusena igale kellaimpulsile selle tihvti juures14.

Alguses, kui see lähtestatakse 0,1uF-i korki abil, välja arvatud pin3, muutuvad kõik selle väljundnõelad madalaks, sealhulgas pin11.

Kui pin11 on nullis, ei suuda IC2 pin15 saada maapotentsiaali ja seetõttu jääb see puudega ning sama juhtub ka IC3-ga ... nii et IC2 ja IC 3 jäävad hetkel keelatuks, samas kui IC1 hakkab järjestama.

Nüüd hakkavad IC1 väljundid järjestama, saades järjestuse (nihutades) kogu väljundtihvlite nurgast pin3 suunas pin11 suunas 'kõrgeks', kuni lõpuks jõuab jada high pin11.

Niipea kui pin11 muutub järjest kõrgeks, muutub ka IC1 pin13 kõrgeks, mis koheselt IC1 külmub ja pin11 kõrge loogika lukustub ... IC jääb sellesse asendisse, et ei suuda midagi teha.

Kuid ülaltoodud käivitab seotud BC547, mis võimaldab koheselt IC2, mis nüüd imiteerib IC1, ja hakkab järjestikku järjestama oma pin3-lt pin11 suunas ükshaaval .... ja üsna identselt niipea, kui IC2 pin11 tõuseb kõrgele, lukustub see samuti ja võimaldab IC3-l protseduuri korrata.

IC3 järgib ka varasemate IC-de jälgi ja niipea, kui sekveneerimisloogika kõrge jõuab oma pin11-ni, viiakse loogika kõrge IC1-i pin15-le .... mis lähtestab IC1 koheselt, taastades süsteemi algsel kujul, ja IC1 veel jälle algab järjestamisprotsess ja tsükkel kordub pidevalt.

Vooluringi skeem

Õppisime ja saime aru, kuidas ülaltoodud RGB-kontrolleri vooluring peaks ettenähtud sekveneerimisprotseduuridega täpselt toimima, nüüd oleks huvitav näha, kuidas ülaltoodud vooluringi järjestuse väljundeid saab kasutada ühilduva draiveri etapiga kerimise või liikumise loomiseks RGB LED üle valitud tähestike komplekti.

Kõik transistorid on 2N2907
Kõik SCR-id on BT169
SCR väravatakistid ja PNP baastakistid on kõik 1K
LED-seeria takistid vastavad LED-voolule.

Ülaltoodud pilt kujutab RGB draiveri etappi, näeme 8 kasutatud RGB LED-i arvu (varjutatud ruudukujulistes kastides), seda seetõttu, et käsitletud 4017 vooluring on mõeldud 8 järjestikuse väljundi tootmiseks ja seetõttu mahtus draiveri etapp ka 8 numbrit need valgusdioodid.

RGB LED-ide kohta lisateabe saamiseks võite viidata järgmistele seotud postitustele:

RGB värvisegisti ahel

RGB vilkur, kontrolleri vooluring

SCR-ide roll

Konstruktsioonis võib näha SCR-e, mis on lisatud iga LED-i negatiivsetes otstes, ja ka PNP-transistore üle LED-ide positiivsete otste.

Põhimõtteliselt on SCR-id paigutatud LED-valgustuse fikseerimiseks, samas kui PNP on ühendatud täpselt vastupidiselt, mis on riivi purustamine.

Järjestamine või pigem tüüpiline tähestiku kerimise efekt rakendatakse, määrates erinevad valgusdioodid järgmises mustris:

Kuidas see töötab

Kõiki RGB-moodulite punaseid LED-e saab näha vastavate SCR-väravate kaudu ühendatud IC1-väljunditega, rohelisi-LED-sid IC2-väljunditega ja siniseid LED-sid IC3-väljunditega. Kui SCR-id käivitatakse, süttivad vastavad LED-id tagaajamisjärjestuses.

Nagu eelmises osas selgitatud, on IC1, IC2 ja IC3 võltsitud nii, et IC-d reageerivad kaskaadselt, kusjuures kõigepealt alustab järjestamist IC1, seejärel IC2 ja seejärel IC3, siis tsükkel kordub pidevalt.

Seega, kui IC1 hakkab järjestama kõiki vastavate RGB-moodulite punaseid LED-e, käivitatakse ja lukustatakse.

Kui IC2 on sekveneerimisega lubatud, hakkab see massiivis rohelist LED-d asjaomaste SCR-ide kaudu valgustama ja lukustama, kuid samal ajal purustab ka RED-juhitud riivi seotud PNP-transistoride kaudu. Sama teostavad IC3 väljundid, kuid seekord RGB moodulite roheliste LED-ide puhul,

Kui rohelise LED-i järjestamine möödub, asendatakse see punaste LED-ide töötlemiseks taas IC1-ga ja kogu protseduur hakkab simuleerima pimestavat RGB LED-i kerimise efekti.

Ekraani simulatsiooni kerimine

Eespool toodud animeeritud simulatsioon annab täpse koopia LED-ide kerimisest, mida kavandatav disain võib eeldada.

Näidatud jooksvad valged laigud SCR-väravatel näitavad riivimisfunktsiooni käivitamist ja täitmist SCR-de poolt, samas kui PNP-alused valged laigud tähistavad asjakohaste SCR-riivide purunemist.

Üksikud valgusdioodid on näidatud järjestuses, kuid sõltuvalt toitepingest võiks igasse RGB kanalisse sisestada rohkem rida LED-e. Näiteks 12 V toiteallikaga võib mõlemale kanalile lisada 3 LED-i, 24 V korral võib seda suurendada 6 LED-ni mõlemal kanalil.

Tere tulemast kerimise simulatsiooni näide

Kuidas seadistada ülaltoodud efekt töötavate või liikuvate RGB LED-tähestike loomiseks

Ülaltoodud näide näitab klassikalist RGB graafilise tähestiku simulatsiooni, kasutades ülaltoodud selgitatud vooluahelat.

Igat tähestikku saab näha juhtmega punase, rohelise ja sinise LED-iga 8 RGB LED-moodulist.

Seeriaparalleelsed ühendused võivad olla veidi keerukad ja võivad vajada mõningaid kogemusi ja oskusi. Järgnevate artiklite kohta saab uurida LED-ide järjestikuste ja paralleelsete juhtmete arvutuste mõistmist:

Kuidas juhtida LED-tulesid

Kuidas arvutada ja ühendada LED-sid seerias ja paralleelselt

Paljusid erinevaid innovaatilisi mustreid saab kujundada ja rakendada, kasutades enda loomingulist kujutlusvõimet ja juhtmete RGB-valgusdioodide asjakohast juhtmestikku.